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    如何利用光纤电缆传播的信号进行深海监测

    IEEE电气电子工程师 ? 2021-07-26 10:05 ? 次阅读

    信号极化的微小扰动可以暗示水下地震事件。

    由于巨大的压力和未知的黑暗,我们对海底有很多不了解。但那里发生的事情仍然会产生巨大影响。例如,深海地震会导致毁灭性的海啸。如果,可以时刻密切留意到海底的状况就好啦。

    幸运的是,尽管环境偏远且严酷,但我们已经有大量潜在的视线在海底。大约有400 条光纤电缆跨越海洋。这些电缆已经是全球互联网的主干,试想一下,如果它们也能成为深海监测和研究工作的主干呢?

    这正是加州理工大学、谷歌和意大利拉奎拉大学的一组研究人员一直在研究的。在Optica上发表的一篇论文中,该研究小组概述了一种利用光纤传输信号的偏振扰动来探测海底地震和海浪(如海啸)的技术。

    拉奎拉大学的物理学教授Antonio Mecozzi和该论文的合著者之一说:“大部分电缆在海洋下四公里,你无法下去看到下面到底发生了什么?!毖芯咳嗽笔褂霉雀璧腃urie电缆,连接洛杉矶和智利瓦尔帕莱索。

    研究人员发现的第一件事是Curie电缆的极化扰动基线水平非常稳定?;痪浠八?,当光信号沿着电缆长度传输时,这些信号的偏振不会因电缆本身而发生太大变化?!笆率瞪?,传输系统是如此稳定,这就是为什么我们可以用它来测量(其他振动)的原因,”Mecozzi说,“只有地震的强烈扰动才能以我们可以测量的方式影响极化?!?/p>

    研究人员发现,通过从Curie电缆末端的接收器获取现成的数据,他们可以找出与基线水平的偏差,这些偏差暗示着地震或强大的水下波。

    这项技术还需要一些发展,以使其更加敏感。事实上,Mecozzi说,如果电缆没有一个稳定的基线,该组织可能就无法发现地震造成的任何进一步的极化变化。

    在如何探测不同类型的地震方面,还有一些需要改进的地方。研究人员意识到地震有时不会留下明显的扰动。奇怪的是,接收数据中是否出现地震与地震的震级无关。研究人员不确定为什么有些地震出现,有些没有,但他们有理论。

    “地震在地球上发生了一个复杂的破裂过程,而且地震会辐射各种波,”Jorge Castellanos表示,他是加州理工学院地球物理学的研究生,也是这篇论文的另一位合著者。并且,Castellanos认为:“它们不只是辐射一种类型的波。是否通过极化扰动记录了地震,可能取决于到达电缆的地震波类型和方向?!?/p>

    目前也不可能用这种方法来定位电缆沿线的地震。对于一个简短的地区性电缆来说,这可能不是一个大问题,但Curie电缆的长度超过10000公里。当然,知道地震发生在电缆附近的某个地方并不是很有用的信息。

    然而,研究人员知道,他们目前对探测技术的了解有限,因为他们只在一根电缆上进行了测试。他们希望,对其他电缆数据的类似分析能让他们更好地了解他们的发现有多普遍,或者可以证实Curie电缆是否是一个幸运的异常现象。

    最终,使用多根电缆可以帮助解决仅使用一根电缆时出现的定位问题。通过分析穿过同一海底同一区域的多条电缆的数据,并查看哪些电缆受到扰动的影响,监测系统可以更好地了解地震发生的位置。

    Castellanos说,这项技术不必局限于探测海底地震或可能发展成危险海啸的水下波。同样,以任何能力监测海底确实很困难。随着微扰技术的进一步完善,他推测,可以根据深海波浪对电缆偏振随时间变化的影响差异,监测深海温度等情况。

    这可能有助于研究气候变化如何影响或受到深海系统的影响。随着时间的推移,从电缆信号极化的微小变化中获得的信息可能会使我们对深海的理解发生巨大变化。

    编辑:jq

    原文标题:利用光纤电缆传播的信号预测深海地震

    文章出处:【微信号:IEEE_China,微信公众号:IEEE电气电子工程师】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

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    的头像 陈翠 发表于 06-21 17:30 ? 2552次 阅读

    数字射频已调波同步广播系统的原理、优点及应用

    我国高速公路建设速度的加快,目前我国已经建成通车的高速公路总里程已经达到14万公里,高速公路的安全与....
    发表于 06-21 13:57 ? 157次 阅读

    光纤传输的特点及在驱动电路中的应用

    自MOSFET及IGBT问世以来,电压控制型电力电子器件,特别是IGBT正经历一个飞速发展的过程。I....
    的头像 电子设计 发表于 06-19 17:12 ? 420次 阅读
    光纤传输的特点及在驱动电路中的应用

    400G光??橄喙刂兜南晗附樯?/a>

    现在的高速光??槭谐÷?00G向400G转移,未来400G必定是主流的高速光???,目前这个阶段占....
    发表于 06-18 15:27 ? 368次 阅读

    关于emmc和固态硬盘SSD,这一篇讲透了

    emmc和固态硬盘SSD有什么区别? emmc的特点是什么? 固态硬盘SSD有什么特点? ...
    发表于 06-18 07:24 ? 303次 阅读

    关于光纤五大配件的深度解析

    光纤是网络传输中最为常见的传输介质,在这之前我们介绍了光纤跳线和光纤连接器,除了这两个外,其他配件也....
    的头像 诺通 发表于 06-17 11:04 ? 480次 阅读

    射频、光纤基础知识

    射频、光纤基础知识免费下载。
    发表于 06-15 17:00 ? 123次 阅读

    基于OFDM技术实现基于电力线的高速信号传输

      随着科技的进步,网络已经开始涉及人们生活的方方面面。将网络延伸到家庭,实现家庭网络化、家用电器的....
    的头像 电子设计 发表于 06-15 16:21 ? 511次 阅读
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    DWDM系统中光放大器技术的原理、特点及应用

    在这个信息爆炸的时代,以因特网技术为主导的数据通信业务,使人们对于带宽和服务的需求永无止境。面对市场....
    的头像 电子设计 发表于 06-15 15:49 ? 1133次 阅读
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    H01.9光纤相位调制器的特点、应用及技术参数

    H01.9光纤相位调制器是专为光纤拉伸应用而设计的压电式运动机构,将光纤均匀地缠绕于固定端及移动端间....
    发表于 06-15 10:36 ? 121次 阅读
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    光纤连接器端面3D检测干涉系统的工作原理

    光纤连接器是光纤与光纤之间进行可拆卸(活动)连接的器件,它把光纤的两个端面精密对接起来,以使发射光纤....
    发表于 06-15 10:31 ? 288次 阅读
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    基于网络存储技术实现地震数据处理解释一体化的布诸和管理应用

    地震处理解释中心的主要工作是将地下地质的地震信号,通过地面提取后,用大型计算机进行处理。形成地下的构....
    的头像 牵手一起梦 发表于 06-14 14:35 ? 518次 阅读
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    固定网络无线传输解决方案及典型应用案例

      微波传输是一种最灵活、适应性最强的通信手段,具有建设快、投资小、应用灵活的特点,不仅在移动网络中....
    的头像 牵手一起梦 发表于 06-14 11:56 ? 457次 阅读
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    基于xDSL技术在远程监控通信系统中的应用研究

    目前被广泛采用的ADSL调制技术有3种:QAM(Quadature Amplitude modula....
    的头像 牵手一起梦 发表于 06-14 11:51 ? 366次 阅读
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    基于EPON技术如何解决小区切换及微移动问题

    本文介绍了EPON在无线通信体系中的网络结构及工作原理,分析了这种接入方式如何解决小区切换及微移动问....
    的头像 牵手一起梦 发表于 06-14 11:49 ? 348次 阅读
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    有谁知道热缩套管可分为哪几类吗?

    可分为2倍收缩比热缩套管,3倍收缩比热缩套,4倍收缩比热缩套管,5倍收缩比热缩套管,6倍收缩比热缩套....
    的头像 工程师邓生 发表于 06-13 14:01 ? 436次 阅读

    基于以太网至光纤收发器IP113芯片实现激光无线通信系统的设计

    以光波为信息载体进行光通信的历史由来已久,大气激光通信是以大气作为传输介质的通信,是激光出现后最先研....
    的头像 电子设计 发表于 06-11 15:04 ? 608次 阅读
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    基于HFCT-53D5光纤收发器的千兆位以太网解决方案

    千兆位以太网速度快、带宽大且兼容性好,具有比传统标准以太网更强大的功能??焖僖蕴庀耸辗⑵鞑唤龃蟠?...
    的头像 电子设计 发表于 06-08 14:56 ? 619次 阅读
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    光无源器件基础知识

    光无源器件基础知识免费下载。
    发表于 06-08 11:16 ? 106次 阅读

    如何去实现一种全光交换系统的设计?

    有机物光纤的特点是什么? 一种新型有机物光纤的全光交换系统设计与实现 ...
    发表于 06-03 06:45 ? 0次 阅读

    UVLED冷光源固化机应用案例

    随着UVLED技术的不断发展,UVLED冷光源固化机的应用行业也越来越广泛,光通信行业就是UVLED....
    发表于 06-02 17:23 ? 147次 阅读

    如何用解码器与多声道功放组合成超级AV功放?

    什么是解码器? 什么是功放? 如何用解码器与多声道功放组合成超级AV功放? ...
    发表于 06-01 06:58 ? 101次 阅读

    光纤光栅传感器的工作原理是什么?其应用有哪些?

    光纤光栅传感器的工作原理是什么? 光纤光栅传感器的应用有哪些? ...
    发表于 05-31 06:59 ? 101次 阅读

    如何通过损耗测试实现高性能调制解调器的设计?

    本文给出了在一般的HFC网络损耗条件下调制解调器性能的测试结果,根据分析这些结果可以作出一些结论。其中最重要一点是并非所...
    发表于 05-31 06:12 ? 0次 阅读

    光纤传输技术在高清监控系统有什么应用?

    监控系统传输技术主要有哪几种方式? 光纤传输技术在高清监控系统有什么应用?...
    发表于 05-31 06:02 ? 0次 阅读
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